14 luglio 2009

Kemkemia auditorei (Cau & Maganuco, 2009) - Seconda Parte: Theropod Vertebra Picture of the Week!

LO AMMETTO! OGNI RIFERIMENTO NEL TITOLO A NEOSAUROPODI DEL CRETACICO INFERIORE INGLESE È TOTALMENTE VOLUTO!

Alcuni di voi ricorderanno che recentemente ho pubblicato un post che illustrava la morfologia delle vertebre caudali distali (qui). Il suo scopo era di dare un minimo utile di nozioni anatomiche, che vi aiuteranno ad apprezzare meglio cosa sia Kemkemia. Se volete apprezzare questo post, vi suggerisco di rivederlo.

Questo secondo post è infatti quello più tecnico della serie su Kemkemia, in quanto vi riassumerà, brevemente, la morfologia dell’olotipo, ed il ragionamento in base al quale siamo giunti all’istituzione di una nuova specie. Mi auguro che troverete interessante conoscere il ragionamento che abbiamo seguito in questa indagine...

Cosa rende l’esemplare MSNM V6408, una singola vertebra, meritevole di essere l’olotipo per l’istituzione di una nuova specie di dinosauro theropode?

Guardiamola brevemente. Dato che userò termini tecnici, ho allegato un’illustrazione per aiutarvi con i dettagli anatomici. I numeri tra parentesi indicano i caratteri nella figura. Spero che sia comprensibile anche per i volenterosi lettori privi di nozioni di anatomia vertebrale.

Il corpo vertebrale è molto allungato e schiacciato trasversalmente (1), al punto che la superficie ventrale è ampia meno del 15% della lunghezza della vertebra: è veramente sottile! La vertebra ha una curiosa forma compressa, dovuta alla sproporzione tra arco neurale (espanso) e corpo vertebrale (compresso). Purtroppo, nelle foto di lato non è chiaramente comprensibile: dovreste tenerla in mano, per apprezzarne la bizzarria. I tipici processi laterali delle vertebre presacrali (cioè della zona corporea tra la testa ed il bacino), come la parapofisi e la diapofisi, sono completamente assenti, mentre spiccano evidenti i resti delle articolazioni ventrali con l’arco emale (il processo osseo che protegge i vasi sanguigni della coda e serve da inserzione per i muscoli della metà ventrale della coda). Il canale neurale (dove scorre il midollo spinale) è molto ampio (2), pari a metà dell’ampiezza della faccetta articolare e più dell’ampiezza ventrale a metà lunghezza del corpo vertebrale. Esso è circondato da un arco neurale con pareti relativamente sottili (3). La forma perfettamente simmetrica e circolare del canale neurale dimostra che la vertebra non ha subito deformazioni durante la fossilizzazione, e che quindi quella che osserviamo oggi è la forma originaria dell’osso. La spina neurale, bassa ma molto robusta (4), ha un “tetto” ampio e concavo, di forma ellittica (5), leggermente scavato al centro (6). Nella metà posteriore delle superfici laterali della spina sono presenti due leggere fosse (7): ciò rende la forma della sezione trasversale della spina, a metà della sua altezza, simile ad una goccia rivolta anteriormente. Due affilate lamine spinali si proiettano dai margini anteriore e posteriore della spina (8). Un accenno di lamina (detta “spinoprezigapofiseale”) è presenta anche sulla prezigapofisi sinistra (la destra è andata perduta) (9). Le prezigapofisi sono ridottissime (10), e non si proiettano in avanti oltre la faccetta anteriore del corpo vertebrale. Analogamente, la coppia di postzigapofisi è sostituita da un singolo sperone mediano (11) molto ridotto.

A quanto so, nessuna vertebra nota ha questa combinazione di caratteri anatomici. Questa vertebra è veramente bizzarra! Per mesi ho osservato tutte le vertebre che mi capitassero a tiro, e nessuna ha una combinazione morfologica simile a MSNM V6408.

In quale posizione della colonna vertebrale era collocata? L’assenza di parapofisi, di processo trasverso, la presenza delle faccette per gli archi emali e la fusione delle postzigapofisi non lasciano dubbi: siamo nella metà posteriore (distale) della coda.

Di che animale si tratta? Una vertebra caudale distale di 6 cm indica un animale di dimensioni medio-grandi e riduce la lista dei possibili candidati a tre gruppi di vertebrati: dinosauri, coccodrilli o mammiferi. L’età del fossile (rinvenuto in sedimenti risalenti a 90-110 milioni di anni fa) esclude i mammiferi (nessun mammifero mesozoico noto ha dimensioni così grandi da essere un candidato plausibile), i quali, comunque, non hanno caudali distali così allungate e compresse, munite di robuste spine neurali. L’allungamento estremo della vertebra e la presenza di lamine spinali esclude anche i coccodrilli. Si tratta quindi, molto probabilmente, di un dinosauro. Ciò è avvalorato dagli altri caratteri evidenti nell’esemplare.

Come ho accennato nel primo post della serie, all’interno di Dinosauria solamente i theropodi hanno caudali distali allungate con questa combinazione di caratteristiche: spina neurale presente ma processo trasverso assente, arco neurale lungo quasi quanto il corpo vertebrale e marcate lamine spinali.

Pertanto, alla luce di tutti questi indizi, deduciamo che MSNM V6408 appartiene ad un theropode. Qualsiasi altra attribuzione tassonomica diversa da Theropoda è molto meno plausibile, perché non spiega ugualmente bene il mix di caratteri osservato.

Se MSNM V6408 è una vertebra caudale distale di theropode, quali motivi ci inducono ora a dire che è di una nuova specie? Confrontiamola con alcune "tipiche" caudali distali di theropode.

1- Nessun altro theropode noto finora ha la spina neurale così robusta a livello delle caudali distali (Caratteri 5). In generale, la spina neurale delle caudali distali è assente oppure ridotta ad una stretta lamina mediana.

2- Nessun theropode noto ha caudali distali con una fossa sul tetto della spina neurale (Carattere 6). Questo tratto è presente in alcune caudali intermedie di Ceratosaurus, ma non nelle sue caudali distali.

3- Nessun theropode noto ha una così marcata asimmetria tra la compressione del corpo vertebrale e l’espansione del canale neurale (Carattere 2). Generalmente, il canale neurale tende a ridursi nelle caudali finali più rapidamente dell’assottigliamento del corpo vertebrale.

4- Nessun theropode noto ha vertebre caudali distali che presentano, contemporaneamente, una marcata spina neurale e la fusione delle postzigapofisi (Carattere 11 combinato con il 4). Nelle caudali dei theropodi esiste un trend caratteristico di cambiamento nella forma delle vertebre, con i vari processi vertebrali che scompaiono o si riducono man mano che ci avviciniamo alla fine della coda. In generale, la spina scompare lungo la coda ben prima che le postzigapofisi inizino a ridursi e ad avvicinarsi per confluire infine in un unico sperone mediano. Nella coda da cui proveniva MSNM V6408 ciò non accadeva: ecco perché la vertebra presenta sia la spina neurale che le postzigapofisi fuse.

Questi tratti inusuali (autapomorfie) dimostrano che MSNM V6408 appartiene ad un tipo di coda di theropode mai descritto prima, una morfologia mai osservata in precedenza. In base a queste argomentazioni, riteniamo che MSNM V6408 appartenga ad una specie nuova di theropode, che abbiamo battezzato

Kemkemia auditorei.

Un altro dato che avvalora l’ipotesi della nuova specie è deducibile dalla taglia dell’animale: MSNM V6408 è completamente ossificato e non mostra alcuna traccia della separazione tra corpo vertebrale e arco neurale: tale separazione è una condizione tipica delle vertebre giovanili. Ciò ci induce a interpretare l’animale da cui proviene la vertebra come un adulto. Attualmente, nel Kem Kem si conoscono cinque specie di dinosauro: Spinosaurus aegyptiacus, Carcharodontosaurus saharicus, Sigilmassasaurus brevicollis, Deltadromeus agilis e Rebbachisaurus garasbae. Tutti questi animali erano giganti lunghi da adulti almeno 10 metri. La taglia adulta che stimiamo per il proprietario di MSNM V6408 è invece circa la metà, quindi, è ragionevole pensare che non sia attribuibile ad alcuna specie già nota nel Kem Kem.

In effetti, i principi generali dell’ecologia suggerivano l’esistenza di specie di taglia inferiore a quella dei giganti citati prima: di solito, in un ecosistema, il numero delle specie di taglia medio-piccola è maggiore di quelle di grande taglia. Quindi, animali come Kemkemia erano “ecologicamente previsti ed attesi”.

Probabilmente, nel Kem Kem i taxa di taglia minore sono meno noti a causa di vari fattori di fossilizzazione, ma anche di raccolta (si preferisce scavare i fossili grandi...).

Una volta stabilito che Kemkemia è un nuovo theropode di taglia media, è possibile attribuirlo, anche solo vagamente, ad un particolare gruppo di theropodi? Sappiamo che nel Kem Kem esisteva una ricca disparità di theropodi: Kemkemia è collocabile in uno dei grandi gruppi già noti?

Di tutto questo parlerò nel prossimo post.

Bibliografia:

Cau A. & Maganuco S., 2009 - A new theropod dinosaur, represented by a single unusual caudal vertebra, from the Kem Kem Beds (Cretaceous) of Morocco. Atti della Società Italiana di Scienze Naturali e del Museo Civico di Storia Naturale di Milano, 150(II): 239-257.

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